CN1289696C - 车轮旋转淬火工艺方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种应用于机械零部件热处理工艺技术领域中的一种车轮旋转淬火工艺方法及装置，车轮旋转淬火工艺是，不同尺寸规格的车轮在加热前要进行水位标识，在所需的水位高度位置作好标记，将其吊放在车轮旋转淬火装置的主动轴轮与被动辊上面，迅速让水位达到预定的高度对车轮进行旋转淬火，接着打开喷水器阀门，水均匀地喷射在车轮踏面上；调整可变水位器能控制车轮入水深度，使车轮踏面获得一定深度的硬度层，而调整车轮旋转转速则可控制要求的冷却速度，保证贝氏体组织形成所需的温度条件，使车轮踏面生成均匀的贝氏体组织。该工艺装置构思科学、满足零件局部深度的硬化层要求、硬度较均匀、硬化层硬度梯度较小、深度较深。
Description
技术领域：本发明涉及机械零部件热处理工艺技术领域中的一种车轮旋转淬火工艺方法及装置。
背景技术：目前，车轮淬火目前通常采用整体淬火、感应淬火、火焰淬火等热处理工艺。整体淬火使车轮整体硬度较高、脆性较大，变形不易控制。不适应一些实用生产，感应淬火、火焰淬火等表面热处理得到的硬化层深较浅，硬度分布较陡，不能完全满足车轮的实际应用要求。因此研制一种车轮旋转淬火工艺方法及装置一直是国内外急待解决的新课题。
发明内容：本发明的目的是这样实现的：车轮旋转淬火工艺方法及装置，车轮旋转淬火工艺是，不同尺寸规格的车轮在加热前要进行水位标识，在所需的水位高度位置作好标记，然后在可变水位器的蓄水槽里存入相应的水量，保证能使水位迅速达到所标记的高度；车轮加热至奥氏体温度Ac3+30～50℃并充分保温后，将其吊放在车轮旋转淬火装置的主动轴轮与被动辊上面，控制变频调速装置使主动轴轮带动车轮旋转起来，达到一定的转速，然后通过可变水位器调整水位，迅速让水位达到预定的高度对车轮进行旋转淬火，接着打开喷水器阀门，水均匀地喷射在车轮踏面上；调整可变水位器能控制车轮入水深度，使车轮踏面获得一定深度的硬度层，而调整车轮旋转转速则可控制要求的冷却速度，车轮中心部位与车轮踏面的温差使得热量不断地传导向踏面，保证贝氏体组织形成所需的温度条件，使车轮踏面生成均匀的贝氏体组织；车轮旋转淬火装置主要包括可变水位器、主动轴轮、被动辊、变频调速装置、喷水器等设备，车轮摆放在主动轴轮与被动辊的上面，由主动轴轮驱动车轮旋转，并具备变频调速装置动能；可变水位器能够使车轮浸入水中一定的深度；在淬火过程中，用喷水器直接向车轮踏面进行喷水；车轮旋转淬火装置支持多个车轮同时淬火，为1～3个。
本发明的要点在于它的结构及工作原理。其工作原理是，车轮旋转淬火工艺要满足零件局部并且指定深度的硬化层要求，调整可变水位器能控制车轮入水深度，使车轮踏面获得一定深度的硬度层，而调整车轮旋转转速则可控制要求的冷却速度，车轮中心部位与车轮踏面的温差使得热量不断地传导向踏面，保证贝氏体组织形成所需的温度条件，使车轮踏面生成均匀的贝氏体组织。车轮旋转淬火工艺方法及装置与现有技术相比，具有构思科学、工艺制造容易、设备结构简单、可以满足零件局部并且指定深度的硬化层要求、是整体淬火无法达到的、相对于表面淬火工艺、其硬度较均匀、硬化层硬度梯度较小、深度较深、是一种很优越且实用的热处理工艺、整个淬火工艺过程操作简便、控制灵活、能较好地满足车轮旋转淬火工艺要求、提高了产品质量、硬度的分布比较平缓、克服了表面淬火加热速度快、淬硬层浅、硬度分布梯度较陡的缺点、使零件整体性能达到较高水平等优点，将广泛地应用于机械零部件热处理工艺技术领域中。
附图说明：本发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1为本发明的车轮旋转淬火装置结构示意图。
图2为本发明的车轮旋转淬火工艺曲线图。
图3为本发明的车轮旋转淬火淬硬层分布曲线图。
具体实施方式：
实施例一，选择35T行车轮，材质65Mn，规格φ530×115，表面硬度300-350HB，硬化层深≥13mm；选择加热设备，对规格的车轮在加热前进行水位标识，在所需的水位高度位置作好标记，然后在可变水位器的蓄水槽里存入的水，保证能使水位迅速达到所标记的高度；车轮加热至奥氏体温度Ac3+30～50℃并充分保温后，将其吊放在车轮旋转淬火装置的主动轴轮与被动辊上面，控制变频调速装置使主动轴轮带动车轮旋转起来，达到一定的转速，然后通过可变水位器调整水位，迅速让水位达到预定的高度对车轮进行旋转淬火，接着打开喷水器阀门，水均匀地喷射在车轮踏面上；调整可变水位器能控制车轮入水深度，使车轮踏面获得硬度层，而调整车轮旋转转速则可控制要求的冷却速度，车轮中心部位与车轮踏面的温差使得热量不断地传导向踏面，保证贝氏体组织形成所需的温度条件，使车轮踏面生成均匀的贝氏体组织；淬火时间根据车轮尺寸而定，约持续10～30分钟。
实施例二，选择40T行车轮，材质65Mn，规格φ540×125，表面硬度320-360HB，硬化层深≥15mm；选择加热设备，有控温和炉温记录仪表，控温精度在450℃、850℃时为±10℃；旋转淬火装置使车轮能稳定可靠立在托辊上，并能平稳旋转，转速范围在40-60rpm，无级调速。并带有两个连续喷水功能的装置；工装采用通用吊具工装；装炉前校对试件标识，无误后在踏面处涂刷防氧化涂料，自然凉干后入炉加热，加热设备可选75KW台车炉或其它适合炉中。加热温度及时间按工艺执行。淬火前将旋转装置的水位调整好，即淬火前水位在车轮轮边下10mm，淬火时水位在车轮边上40mm，同时调整好储水箱的水位；淬火时迅速将车轮放到旋转淬火装置中托辊上，转动车轮，转速控制在45-50rpm之后迅速拉下储水箱闸板，约10-15秒后再给上喷水，并时刻调整，保证所需水位；淬火后检查车轮踏面硬度应≥50HRC；回火后硬度为320-360HB，硬化层深≥15mm。
实施例三，车轮旋转淬火装置主要包括可变水位器1、主动轴轮2、被动辊3、变频调速装置4、喷水器5等设备，车轮摆放在主动轴轮2与被动辊3的上面，由主动轴轮2驱动车轮旋转，并具备变频调速装置4动能；可变水位器1能够使车轮浸入水中一定的深度；在淬火过程中，用喷水器5直接向车轮踏面进行喷水；车轮旋转淬火装置支持多个车轮同时淬火，为1～3个。
Claims (2)
1、一种车轮旋转淬火工艺方法，其特征是：车轮旋转淬火工艺是，不同尺寸规格的车轮在加热前要进行水位标识，在所需的水位高度位置作好标记，然后在可变水位器的蓄水槽里存入相应的水量，保证能使水位迅速达到所标记的高度；车轮加热至奥氏体温度Ac3+30～50℃并充分保温后，将其吊放在车轮旋转淬火装置的主动轴轮与被动辊上面，控制变频调速装置使主动轴轮带动车轮旋转起来，达到一定的转速，然后通过可变水位器调整水位，迅速让水位达到预定的高度对车轮进行旋转淬火，接着打开喷水器阀门，水均匀地喷射在车轮踏面上；调整可变水位器能控制车轮入水深度，使车轮踏面获得一定深度的硬度层，而调整车轮旋转转速则可控制要求的冷却速度，车轮中心部位与车轮踏面的温差使得热量不断地传导向踏面，保证贝氏体组织形成所需的温度条件，使车轮踏面生成均匀的贝氏体组织；淬火时间根据车轮尺寸而定，约持续10～30分钟。
2、根据权利要求1所述的一种车轮旋转淬火工艺方法的装置，其特征是：所说的车轮旋转淬火装置主要包括可变水位器、主动轴轮、被动辊、变频调速装置、喷水器等设备，车轮摆放在主动轴轮与被动辊的上面，由主动轴轮驱动车轮旋转，并具备变频调速装置动能；可变水位器能够使车轮浸入水中一定的深度；在淬火过程中，用喷水器直接向车轮踏面进行喷水；车轮旋转淬火装置支持多个车轮同时淬火，为1～3个。
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